陈飞雄 杨 鑫 颜君毅 黄启忠 王铁军

（1.安泰科技股份有限公司，北京 100081；2.中南大学，湖南 长沙 410083）

C/C浸Cu复合材料既有C/C材料的高温强韧性、抗热震性和低密度的优点，也有Cu的导热、自发汗冷却降温的优点，作为轻质难熔抗烧蚀材料，近年来开始受到重视[1-2]。但受到Cu对C/C浸润性差的限制， C/C浸Cu复合材料的开发应用进展较慢。提高Cu对C/C的浸润性主要有Cu的合金化及采用压力浸渗2种途径。Cu的合金化通常是在Cu中加入Ti、Cr等活性金属制成Cu合金，通过活性金属的合金化来改善Cu对C/C的浸润性。通常采用机械式轴向加压的方式来改善浸渗效果。该文选择Zr做为合金化元素将其加入Cu中，利用Zr与碳易反应形成碳化锆的能力改善Cu对C/C的浸润性，同时采用真空气体式压力浸渗方法来改善压力的浸渗效果。结果表明，通过压力浸渗，浸入的CuZr合金有效地充填了C/C骨架的孔隙，CuZr与C/C的界面结合紧密并产生Zr、C反应，形成了ZrC相，具有较高的抗弯强度和压缩强度。在氧-乙炔火焰烧蚀中，材料表面形成的ZrO2膜与表层CuZr相对C/C骨架形成了有效保护。

1 试验

该文选用0.75 g/cm3密度的细编穿刺炭纤维预制体，通过CVI法制备1.42 g/cm3的C/C骨架，对C/C骨架压力浸渗CuZr合金，将C/C骨架装入专用真空压力浸渗炉，抽真空除去骨架中的空气，然后将骨架完全浸泡到熔化的CuZr合金液中；通过惰性气体向各个方向均衡加压，使CuZr液沿各个方向浸入骨架中。浸渗温度为1350 ℃、浸渗压力为10 MPa、保温保压时间为30 min。

该文采用CuZr浸入体积分数、骨架浸渗后的密度及开孔率等效果指标来评价C/C骨架压力浸渗CuZr的效果：CuZr浸入体积分数=（C/C骨架浸渗CuZr后的密度- C/C骨架密度）/（CuZr合金的理论密度）；……